Para muchos animales, las feromonas, que son señales químicas utilizadas para la comunicación, guían decisiones importantes como a quién aparearse y con quién luchar. Nueva investigación de científicos de la Universidad de Hawai'i - Centro de Investigación de Biociencias del Pacífico de Mānoa UHMPBRC, una unidad de investigación recientemente integrada de la Escuela de Ciencias y Tecnología del Océano y la Tierra SOEST, identificó un solo gen en moscas de la fruta Drosophila que controla la producción de feromonas masculinas, la fertilidad masculina y, sorprendentemente, la fertilidad de los machos rivales.
Los insectos usan una tremenda diversidad de señales químicas de feromonas para guiar sus comportamientos, pero se sabe poco sobre cómo evoluciona la diversidad de feromonas.
"Nuestro trabajo revela que una forma en que se producen nuevas feromonas es secuestrando genes que se utilizan para otros procesos biológicos, en este caso, la fertilidad masculina", dijo Joanne Yew, profesora asistente de PBRC y autora principal del estudio publicado en Comunicaciones de la naturaleza . "Los hallazgos revelan un mecanismo molecular por el cual evolucionan rasgos novedosos, un problema de larga data en la biología evolutiva".
El gen, llamado "enlace", se encontró usando un examen genético que identificaba genes en Drosophila que participan en la síntesis de feromonas. Los investigadores utilizaron la técnica para eliminar la función de los genes candidatos, uno por uno, dentro de los órganos reproductores masculinos. Al evaluar el perfil de feromonas de las moscas mutadas, los científicos notaron que el macho vuela ena la expresión de enlace silenciada le faltaba una de las feromonas sexuales principales.
Bond, como descubrieron, es un gen poderoso. Codifica una enzima que se necesita para producir ciertas feromonas y componentes de las membranas de los espermatozoides, lo que afecta el comportamiento y la fertilidad.
Una cepa de moscas mutantes, en la que se había eliminado el enlace codificador de la región del ADN, se colocó con hembras normales y se les permitió aparearse. Los machos mutantes produjeron muy pocas crías en comparación con las moscas normales.
Para determinar la influencia del vínculo en los comportamientos sociales, un macho normal se colocó en compañía de machos mutantes o machos normales. Después de unos días, los machos que habían sido alojados con machos mutantes produjeron menos crías en comparación con las moscas alojadas con normalesmachos
"Nuestros resultados muestran que las moscas macho usan feromonas para 'medir' la competencia", dijo Yew. "En ausencia de las señales químicas normales que significan rivales potenciales, los machos reducen su inversión de esperma. Esto implica que los machos necesitan un sentidode competencia para asegurar el éxito reproductivo "
Estos sorprendentes hallazgos muestran que la fertilidad es un rasgo dinámico que se ve afectado por las condiciones sociales y la percepción de las señales sensoriales. En términos más generales, los resultados también indican que la percepción de sabores y olores, sentidos que se utilizan para detectar feromonas,puede tener profundos efectos en la fisiología reproductiva y podría ser relevante para los trastornos reproductivos.
En el futuro, Yew y sus colegas explorarán cómo, a nivel molecular, las señales de feromonas alteran la fertilidad.
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Materiales proporcionado por Universidad de Hawaii en Manoa . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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